JPS5917601A - デジタル制御装置 - Google Patents

デジタル制御装置

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Publication number
JPS5917601A
JPS5917601A JP12827282A JP12827282A JPS5917601A JP S5917601 A JPS5917601 A JP S5917601A JP 12827282 A JP12827282 A JP 12827282A JP 12827282 A JP12827282 A JP 12827282A JP S5917601 A JPS5917601 A JP S5917601A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
changeover switch
bumpless
balanceless
control
input
Prior art date
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Pending
Application number
JP12827282A
Other languages
English (en)
Inventor
Shogo Watabe
渡部 庄吾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Hokushin Electric Corp
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Publication date
Application filed by Yokogawa Hokushin Electric Corp filed Critical Yokogawa Hokushin Electric Corp
Priority to JP12827282A priority Critical patent/JPS5917601A/ja
Publication of JPS5917601A publication Critical patent/JPS5917601A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B7/00Arrangements for obtaining smooth engagement or disengagement of automatic control
    • G05B7/02Arrangements for obtaining smooth engagement or disengagement of automatic control electric

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はPID演算系を内蔵したデジタル制御装置に
関し、特に設定値の設定状態を切換えた時に制御出力の
突変を防ぐ方法、いわゆるバランスレス・バンプレスの
機能を具備したデジタル制御装置に関する。
一般にコントローラにおいては設定値を急変すると制御
出力も急変し、特に微分動作が含まれている場合には、
この傾向が強い。このような設定値の設定状態が変化し
た時の制御出力に対する影譬を柔げるため、従来は1次
遅れフィルタを挿入したり、設定値に対する変化率制限
を行なうようにしている。
しかしながら、1次遅れフィルタを挿入する場合には、
フィルタ時定数を太き(すると設定値変更時の出力変動
は小さくなるが、カスケード制御時に設定値に対する追
随性が遅くなる欠点がある。
また、逆にフィルタ時定数を小さくすると、カスケート
制御時の設定値の追随性は早いが、設定値変更時におけ
る出力変動が大きくなってしまう欠点がある。さらに、
設定値に対する変化率制限を行なう場合には、変化率の
制限値を小さくすると設定値変更時における出力変動は
小さくなるが、カスケード制御時における設定値の追随
性が遅(なる欠点がある。逆に変化率の制限値を大きく
すると、カスケード制御時における設定値の追随性は早
いが、設定値変更時における出力変動が大きくなってし
まう欠点がある。よって、この発明の目的は上述の如き
欠点のないデジタル制御装置を提供することにある。
以下にこの発明を説明する。
この発明はバランスレス・バンプレス機能を有するデジ
タル制御装置に関するものであり、プロセス変量を入力
すると共に、カスケード匍j御又はコンピュータ監視制
御の切換えが可能であり、リモートモード又はローカル
モードの切換えが可能な設定値を入力し、前記プロセス
変量又はプロセス変量の設定値からの偏差を少な(とも
積分演算して制御出力とすると共に、偏差をバランスレ
ステバンプレス処理回路又はアンチリセット!ワインド
アップ処理回路を経て積分演算するための切換スイッチ
を設け、ローカルモードからリモートモードへの変更時
、又ハリモートモードであってカスケード制御からコン
ピュータ監視制御への変更時に 切換スイッチを介して
バランスレス9バンプレス処理回路及び積分演算による
バランスレス・バンプレスを行なうようにしたものであ
る。
すなわち 第1図及び第2図はこの発明を適用したデジ
タル制御装置の一例を示すものであり、プルセス変量P
V11開平器1に入力されると共に、切換スイッチ3の
a接点に入力され、開平器1からのドロップアウトされ
た信号D1及びドロップアウトされない信号D2はそれ
ぞれ切換スイッチ2を経て切換スイッチ3のb接点に入
力され、切換スイッチ3からのプロセス変量PV/が調
節針処理回路100に入力されている。また、リモート
セットポイン) RAFは比率演算回路6に入力される
率演算回路6で比率演算された信号は切換スイッチ7の
b接点に入力されるようになっており、切換スイッチ7
の出力がカスケード制御Cにおける設定値として切換ス
イッチ8のa接点に入力されるようになっている。そし
て、切換スイッチ8のb接点にはコンピュータ監視制御
8CC(8uperXivisory Compute
r Control )としてのバA/ス信号PS、あ
るいは通信回線を介して設定値データが入力されており
、切換スイッチ8の出力はリモートモードRとして切換
スイッチ9のb接点に入力され、切換スイッチ9のa接
点にはローカルモードLとして信号SWが印加されるよ
うになっており、切換スイッチ9の出力は設定値8Pと
して調節計処理回路100に入力されている。さらに、
補助入力信号AUX)!外部帰還信号としてスケール変
換姦4でスケール変換された後に切換スイッチ5のa接
点に入力され、比率信号Ri9がそのb接点に入力され
、切換スイッチ5の出力が比率演算回路6に入力される
ようになっており、外部帰還信号AUXは切換スイッチ
lOを経て調節計処理回路100に入力されるようにな
っている。そして、調節計処理回路100で処理された
制御出力MYがプロセス系の操作部に送られるようにな
っている。
なお、切換スイッチ2の切換信号81 、切換スイッチ
3の切換信号82 、切換スイッチ5の切換信号83 
、切換スイッチ7〜10の切換信号84〜S7はそれぞ
れデジタル制御装置内部のディツブスイッチ等で予め設
定されるか、又は外部の接点入力信号によって決定され
る。
ところで、調節計処理回路100の詳細は第2図に示す
ようになっており プロセス変量PV/は設) 定値8Pと共に偏差波lxN路101に入力され、その
偏差BJLが求められるようになっており、プロセス変
量PV/は切換スイッチ106のa接点を紅て微分回路
110に入力されている。また、偏差演算回路101で
得られた偏差ERは非線形演算回路102で所定の非線
形演算を行なわれて後に切換スイッチ103のb接点に
入力されると共に、偏差El’J−1切換スイッチ10
3のa接点に入力され、切換スイッチ103の出力が反
転囲路104で符号反転された後に切換スイッチ105
のb接点に入力され、切換スイッチ103の出力が切換
スイッチ105のa接点に入力されている。そして、切
換スイッチ105の出力Eft/は比例回路111及び
積分回路112に入力されると共に、バランスレス・バ
ンプレス処理回路107及びアンチリセット・ワインド
アップ処理回路108に入力され、バランスレス・バン
プレス処理回路107の出力は切換スイッチ109のa
接点、アンチリセット・ワインドアップ処理回路108
の出力はb接点を経て積分回路112に入力されるよう
になっている。
微分回路110.比例回路111及び積分回路112の
各出力は加算器113で加算された後、リミッタ114
で上下限値を制限され、切換スイッチ115のa接点に
自動モードAとして入力されるようになっている。また
、切換スイッチ115のb接点には外部帰還信号ALI
Xが入力されており、切換スイッチ115の出力が切換
スイッチ116のa接点に入力され、切換スイッチ11
6のb接点にはフォールバックモードF時における信号
MIが入力され、切換スイッチ116の出力は切換スイ
ッチ117のa接点に入力され、切換スイッチ117の
b接点には手動モードM時における信号CAが入力され
て(・る。
なお、切換スイッチ103の切換信号810.切換スイ
ッチ106の切換信号S13.切換スイッチ115の切
換信号S14.切換スイッチ116の切換信号815及
び切換スイッチ117の切換信号816はそれぞれ外部
のデジタルスイッチ等から与えられるようになっている
。また、切換スイッチ109の切換信号S12ハ後述ス
ルバランスレス中バンプレス処理モードの時にb接点か
らa接点に切換えるように制御され、定常時にはb接点
に接続されてアンチリセット!ワインドアップ処理を行
なうようになっている。
このような構成において、プロセス変量PVは切換スイ
ッチ2及び3の切換信号S1及びS2に従って直接又は
開平演算されてプロセス変量PV/として調節計処理回
路100に入力される。そして、補助入力信号AUXは
外部比率設定信号として切換スイッチ10が切換信号S
7によってa接点にされ(8) ている場合には調節計処理口wr100に入力され、b
接点に切換られている場合には外部帰還が行なわれない
ようになっている。外部帰還を行なう場合には外部帰還
信号AUXは切換スイッチ115のb接点に入力されて
いる。また、比率演算回路6には切換スイッチ5で選択
された補助入力信号A[を外部比率設定信号として使用
し、スケール変換した信号又は比率信号R8が入力され
、リモートセットポイン) RAPとの比率演算の結果
又はリモートセットポイントR8Pが直接切換スイッチ
7の切換信号S4に従って出力され、切換スイッチ8の
切換信号85によってa接点が選択されている場合には
カスケード制御Cのモードとなり、b接点が選択されて
いる場合にはパルス信号P8を入力するSCCモードと
なる。そして、切換スイッチ9では切換信号6によって
リモートモードRを選択する場合にはb接点を、リモー
トモードLを選択する場合にはa接点をオンさせて、設
定値8Pを調節計処理回路100に入力する。
一方、調節計処理口j@ 100では偏差演算回路10
1でプロセス変量PV /と設定値BPとの偏差BRを
求め 切換スイッチ103及び105の切換信号810
及びallの選択によって所望の演算処理を行なった偏
差ER/を、比例回M 111及び積分回路112に入
力している。また、切換スイッチ106は切換信号81
3の制御によってプロセス変量PV/又は偏差B3R/
を選択できるようになっており、その選択された信号を
微分回路110に入力して加算器113と共にPID演
算を行ない、その演算出力信号をリミッタ114を経て
自動モードAとして切換スイッチ115に入力する。さ
らに、偏差ER/はバランスレス!パンプレス処理回路
107及びアンチリセット電ワインドアップ処理回路1
08に入力されているが、通常時には切換スイッチ10
9は切換信号812によってb側に接続されており、ア
ンチリセット!ワインドアップ処理された偏差ER1が
積分回路112に入力されている。そして、切換スイッ
チ115の出力が 切換スイッチ116及び117を経
て制御信号MYとして出力されるようになる。
なお、フォールバックモードにする場合には切換スイッ
チ116の接点をb側にすれば良(、手動モードMにす
る場合には切換スイッチ117の接点をb側にすれば良
い。
ここにおいて、第3図(A) K示すようにセットポイ
ン) R8Pが急変(時点11)すると、同図(B)に
示すように制御出力MYも■の′ように急変する。
コレハ、ローカルモードMからリモートモードHに変更
した場合に生じ、第3図(A)の■に示すように設定値
に対する変化率制限を行なう場合にも同様な急変現象が
生じる。このようなことから、この発明では第4図に示
すような処理を行なって、制御出力MYにバンプ現象を
生じないようにしている。すなわち、切換スイッチ9が
切換信号S6によってローカルモードLからリモートモ
ードRに切換わった場合には設定値SPが急変するので
、切換スイッチ109の接点bgAからa側に切換え、
バランスレス・バンプレス処理回路107及び積分[9
J%112のバランスレス・バンプレス処理により設定
値SPの急変か制御出力MYに影醤しないよモードRで
切換スイッチ8における切換信号S5によって、コンピ
ュータ監視制御Sからカスケーバランスレス!バンプレ
ス処理を行なうようにしている。さらに、切換スイッチ
115〜117の切換によって自動モード以外のコント
ロールモード、すなわち手動モード、フォールバックモ
ード、外部帰還モードから自動モードによるコントロー
ルモードの変更があった場合も同様であり、微分回路1
10.比例回路」11及び積分回路112によるPID
パラメータの変更があった場合にもバンプ現象を生じる
ので、切換スイッチ109を切換信号812によってb
接点からa接点に切換えることによりバランスレステバ
ンプレス処理を行なう。
以上のようにこの発明のデジタル制御装置によれは、P
ID演算のパラメータの変更7手動又は自動等のコント
ロールモードの変更があった場合の他に、ローカルモー
ドからリモートモードへの変カスケード制御への変更が
あった場合にも、)(ランスレス・バンプレス処理回路
及び積分回路によるバランスレス・バンプレス処理を行
ない得るので、設定値の急変によって制御出力を急変さ
せることはない。この発明で1iPID制御を行なう場
合について説明したが、P工制御においても同様である
ことを末いうまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す結線図、第2図はそ
の調節計処理回路の詳細を示す結線図、第3図(A)及
び(B)は設定値と制御出力のバンプレスを説明するだ
めの図、第4図はこの発明によるバランスレス・バンプ
レス処理の様子を示fフローチャートである。 1・・・開平器、4・・・スケール変換器、6・・・比
率演算回路、100−・・調節計処理回路、101・・
・偏差演算回路、102・・・非線形演算回路、107
・・・バランスレス・バンプレス処理回路、108・・
・ア微分回路、 111・・・比例回路、112・・・
積分回路、2.3,5.7〜10 、103 、105
 、106 、109 。 115〜117・・・切換スイッチ。 出願人代理人   安  形  雄  三手続補正書 ■、事件の表示 昭和57年特許願第128272号 2、発明の名称  デジタル制御装置 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 東京都大田区下丸子3丁目刃番】号 (530)  株式会社 北辰電機製作所代表者清水正
博 4、代理人 東京都新宿区西新宿−丁目18番16号野村ビル7F 
 電話(348)77057877弁理士 安形雄三 5、補正の対象 アンチリセット!ワインドアップ処理回路」6、補正の
内容 (1)  本願特許請求の範囲を下記の通り訂正する。 2、特許請求の範囲 プロセス変量を入力すると共に、カスケード制御又はコ
ンピュータ監視制御の切換えか可能であり、リモートモ
ード又はローカルモードの切換えが可能な設定値を入力
し、前記プロセス変量又は前記プロセス変量の設定値か
らの偏差を少な(とも積分演算して制御出力とすると共
に、前記偏差をバランスレス・パンプレス処理回!乞経
て積分演舞−するための切換スイッチを設け、前記ロー
カルモードから前記リモートモードへの変更時、又は前
記リモートモードであって前記カスケード制御から前記
コンピュータ監視制御への変更時に、前記切換スイッチ
を介して前記バランスレス・バンプレス処理(ロ)路及
び積分演算によるバランスレス・バンプレスを行なうよ
うにしたことを特徴とするデジタル制御装置。−1(2
)明細書、第4頁第2行から第3行の[又は(2) を削除する。 (3)同 第13頁第7行の「ことはいうまでもない。 」の次に[なお、上述の実施例で説明したアンチリセッ
ト警ワインドアップ処理回路108I’!、必らずしも
必要なものではなく 切換スイッチ109のb接点を開
放状態にしても良い。」を追加する。 (□)−6−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. プロセス変量を入力すると共に、カスケード制御又はコ
    ンピュータ監視制御の切換えが可能であり、リモートモ
    ード又はローカルモードの切換えが可能な設定値な入力
    し、前記プロセス変量又は前記プロセス変量の設定値か
    らの偏差を少な(とも積分演算して制御出力とすると共
    に、前記偏差をバランスレス・バンプレス処理回路又は
    アンチリセット・ワインドアップ処理回路を経て積分演
    算するための切換スイッチを設け、前記ローカルモード
    から前記リモートモードへの変更時、又は前記リモート
    モードであって前記カスケード制御から前記コンピュー
    タ監視制御への変更時に、前記切換スイッチを介して前
    記バランスレス−バンプレス処理回路及び積分演算によ
    るバランスレス・バンプレスを行なうようにしたことを
    特徴とするデジタル制御装置。
JP12827282A 1982-07-22 1982-07-22 デジタル制御装置 Pending JPS5917601A (ja)

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JP12827282A JPS5917601A (ja) 1982-07-22 1982-07-22 デジタル制御装置

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JP12827282A JPS5917601A (ja) 1982-07-22 1982-07-22 デジタル制御装置

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JPS5917601A true JPS5917601A (ja) 1984-01-28

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ID=14980725

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JP12827282A Pending JPS5917601A (ja) 1982-07-22 1982-07-22 デジタル制御装置

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JP (1) JPS5917601A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60148603U (ja) * 1984-03-15 1985-10-02 横河電機株式会社 調節計

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60148603U (ja) * 1984-03-15 1985-10-02 横河電機株式会社 調節計

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